谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap
来源:互联网 发布:java数据结构 书籍 编辑:程序博客网 时间:2024/05/05 19:27
map 和 flatMap 是 Swift 中两个常用的函数,它们体现了 Swift 中很多的特性。对于简单的使用来说,它们的接口并不复杂,但它们内部的机制还是非常值得研究的,能够帮助我们够好的理解 Swift 语言。
map 简介
首先,咱们说说 map 函数如何使用。
let numbers = [1,2,3,4]
let result = numbers.map { $0 + 2 }
print(result)
// [3,4,5,6]
map 方法接受一个闭包作为参数, 然后它会遍历整个 numbers 数组,并对数组中每一个元素执行闭包中定义的操作。 相当于对数组中的所有元素做了一个映射。 比如咱们这个例子里面的闭包是讲所有元素都加 2 。 这样它产生的结果数据就是[3,4,5,6]。numbers和result内存地址不同(打印地址看,以及从下面的源码看),所以不是同个对象,返回的是新对象。
初步了解之后,我们来看一下 map 的定义:
func map
(@noescape transform: (Self.Generator.Element) throws -> T) rethrows -> [T]
咱们抛开一些和关键逻辑无关的修饰符 @noescape,throws 这些,在整理一下就是这样:
func map
(transform: (Self.Generator.Element) -> T) rethrows -> [T]
map 函数接受一个闭包, 这个闭包的定义是这样的:
(Self.Generator.Element) -> T
它接受 Self.Generator.Element 类型的参数, 这个类型代表数组中当前元素的类型。 而这个闭包的返回值,是可以和传递进来的值不同的。 比如我们可以这样:
let stringResult = numbers.map {
"No. \($0)"
}
// ["No. 1", "No. 2", "No. 3", "No. 4"]
这次我们在闭包装把传递进来的数字拼接到一个字符串中, 然后返回一个组数, 这个数组中包含的数据类型,就是我们拼接好的字符串。
这就是关于 map 的初步了解, 我们继续来看 flatMap。
flatMap
map 可以对一个集合类型的所有元素做一个映射操作。 那么 flatMap 呢?
让我们来看一个 flatMap 的例子:
result = numbers.flatMap { $0 + 2 }
// [3,4,5,6]
我们对同样的数组使用 flatMap 进行处理, 得到了同样的结果。 那 flatMap 和 map 到底有什么区别呢?
咱们再来看另一个例子:
let numbersCompound = [[1,2,3],[4,5,6]];
var
res = numbersCompound.map { $0.map{ $0 + 2 } }
// [[3, 4, 5], [6, 7, 8]]
var
flatRes = numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }
// [3, 4, 5, 6, 7, 8]
这里就看出差别了。 对于二维数组, map 和 flatMap 的结果就不同了。 我们先来看第一个调用:
var
res = numbersCompound.map { $0.map{ $0 + 2 } }
// [[3, 4, 5], [6, 7, 8]]
numbersCompound.map { ... } 这个调用实际上是遍历了这里两个数组元素 [1,2,3] 和 [4,5,6]。 因为这两个元素依然是数组,所以我们可以对他们再次调用 map 函数:$0.map{ $0 + 2 }。 这个内部的调用最终将数组中所有的元素加 2。
再来看看 flatMap 的调用:
var
flatRes = numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }
// [3, 4, 5, 6, 7, 8]
flatMap 依然会遍历数组的元素,并对这些元素执行闭包中定义的操作。 但唯一不同的是,它对最终的结果进行了所谓的 “降维” 操作。 本来原始数组是一个二维的, 但经过 flatMap 之后,它变成一维的了。
flatMap 是如何做到的呢,它的原理是什么,为什么会存在这样一个函数呢? 相信此时你脑海中肯定会浮现出类似的问题。
下面咱们再来看一下 flatMap 的定义, 还是抛去 @noescape, rethrows 这些无关逻辑的关键字:
func flatMap(transform: (Self.Generator.Element) throws -> T?) -> [T]
func flatMap(transform: (Self.Generator.Element) -> S) -> [S.Generator.Element]
和 map 不同, flatMap 有两个重载。 参照我们刚才的示例, 我们调用的其实是第二个重载:
func flatMa
p(transform: (Self.Generator.Element) -> S) -> [S.Generator.Element]
flatMap 的闭包接受的是数组的元素,但返回的是一个 SequenceType 类型,也就是另外一个数组。 这从我们刚才这个调用中不难看出:
numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }
我们传入给 flatMap 一个闭包 $0.map{ $0 + 2 } , 这个闭包中,又对 $0 调用了 map 方法, 从 map 方法的定义中我们能够知道,它返回的还是一个集合类型,也就是 SequenceType。 所以我们这个 flatMap 的调用对应的就是第二个重载形式。
那么为什么 flatMap 调用后会对数组降维呢? 我们可以从它的源码中窥探一二(Swift 不是开源了吗~)。
文件位置: swift/stdlib/public/core/SequenceAlgorithms.swift.gyb
extension Sequence {
//...
public func flatMap(
@noescape transform: (${GElement}) throws -> S
) rethrows -> [S.${GElement}] {
var
result: [S.${GElement}] = []
for
element
in
self {
result.append(contentsOf:
try
transform(element))
}
return
result
}
//...
}
这就是 flatMap 的完整源码了, 它的源码也很简单, 对遍历的每一个元素调用 try transform(element)。 transform 函数就是我们传递进来的闭包。
然后将闭包的返回值通过 result.append(contentsOf:) 函数添加到 result 数组中。
那我们再来看一下 result.append(contentsOf:) 都做了什么, 它的文档定义是这样:
Append the elements of newElements to self.
简单说就是将一个集合中的所有元素,添加到另一个集合。 还以我们刚才这个二维数组为例:
let numbersCompound = [[1,2,3],[4,5,6]];
var
flatRes = numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }
// [3, 4, 5, 6, 7, 8]
flatMap 首先会遍历这个数组的两个元素 [1,2,3] 和 [4,5,6], 因为这两个元素依然是数组, 所以我们可以对他们再进行 map 操作: $0.map{ $0 + 2 }。
这样, 内部的 $0.map{ $0 + 2 } 调用返回值类型还是数组, 它会返回 [3,4,5] 和 [6,7,8]。
然后, flatMap 接收到内部闭包的这两个返回结果, 进而调用 result.append(contentsOf:) 将它们的数组中的内容添加到结果集中,而不是数组本身。
那么我们最终的调用结果理所当然就应该是 [3, 4, 5, 6, 7, 8] 了。
仔细想想是不是这样呢~
flatMap 的另一个重载
我们刚才分析了半天, 其实只分析到 flatMap 的一种重载情况, 那么另外一种重载又是怎么回事呢:
func flatMap
(transform: (Self.Generator.Element) -> T?) -> [T]
从定义中我们看出, 它的闭包接收的是 Self.Generator.Element 类型, 返回的是一个 T? 。 我们都知道,在 Swift 中类型后面跟随一个 ?, 代表的是 Optional 值。 也就是说这个重载中接收的闭包返回的是一个 Optional 值。 更进一步来说,就是闭包可以返回 nil。
我们来看一个例子:
let optionalArray: [String?] = [
"AA"
, nil,
"BB"
,
"CC"
];
var
optionalResult = optionalArray.flatMap{ $0 }
// ["AA", "BB", "CC"]
这样竟然没有报错, 并且 flatMap 的返回结果中, 成功的将原数组中的 nil 值过滤掉了。 再仔细观察,你会发现更多。 使用 flatMap 调用之后, 数组中的所有元素都被解包了, 如果同样使用 print 函数输出原始数组的话, 大概会得到这样的结果:
[Optional(
"AA"
), nil, Optional(
"BB"
), Optional(
"CC"
)]
```
而使用 `print` 函数输出 flatMap 的结果集时,会得到这样的输出:
``` swift
[
"AA"
,
"BB"
,
"CC"
]
也就是说原始数组的类型是 [String?] 而 flatMap 调用后变成了 [String]。 这也是 flatMap 和 map 的一个重大区别。 如果同样的数组,我们使用 map 来调用, 得到的是这样的输出:
[Optional(
"AA"
), nil, Optional(
"BB"
), Optional(
"CC"
)]
这就和原始数组一样了。 这两者的区别就是这样。 map 函数值对元素进行变换操作。 但不会对数组的结构造成影响。 而 flatMap 会影响数组的结构。再进一步分析之前,我们暂且这样理解。
flatMap 的这种机制,而已帮助我们方便的对数据进行验证,比如我们有一组图片文件名, 我们可以使用 flatMap 将无效的图片过滤掉:
var
imageNames = [
"test.png"
,
"aa.png"
,
"icon.png"
];
imageNames.flatMap{ UIImage(named: $0) }
那么 flatMap 是如何实现过滤掉 nil 值的呢? 我们还是来看一下源码:
extension Sequence {
// ...
public func flatMap(
@noescape transform: (${GElement}) throws -> T?
) rethrows -> [T] {
var
result: [T] = []
for
element
in
self {
if
let newElement =
try
transform(element) {
result.append(newElement)
}
}
return
result
}
// ...
}
依然是遍历所有元素,并应用 try transform(element) 闭包的调用, 但关键一点是,这里面用到了 if let 语句, 对那些只有解包成功的元素,才会添加到结果集中:
if
let newElement =
try
transform(element) {
result.append(newElement)
}
这样, 就实现了我们刚才看到的自动去掉 nil 值的效果了。
关于 Optional 和 if let 语句可以参看: 浅谈 Swift 中的 Optionals
- 谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap
- 谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap
- Swift中的map 和 flatMap 原理及用法
- Swift中的map flatMap filter reduce
- spark中的map和flatMap
- Swift FlatMap or Map
- swift - map() 与flatMap()
- 为swift编码引入map()和flatMap(), map those arrays
- 理解Swift中map 和 flatMap对集合的作用
- Swift 函数式编程: map 和 flatMap的区别
- map和flatmap
- <spark>flatmap 和 map
- map和flatMap
- RxJava 中的map与flatMap
- RxJava 中的map与flatMap
- Swift 集合类型方法 map、 flatMap、filter
- map和flatmap的区别
- rxjava小试牛刀map和flatmap
- Android应用中,退出activity时对一些资源以及状态的操作保存,可以在生命周期的哪个函数中进行?
- 干货!Unity 几种优化建议
- VS2012快捷键
- 程序员vim配置
- 【ubuntu】vmware下ubuntu设置屏幕大小
- 谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap
- 此篇为上一批连接数据库的注释①
- Java: 分页Paging的实现思路和Demo
- [已解决]亿图 Edraw 导出pdf 显示乱码的问题
- 第一篇博客
- Android公共技术点之一-Java注解
- Xilinx RocketIO模块的介绍
- [HTML/CSS]布局学习笔记-CSS网页平滑移动
- 素材采集 良心题解